我国特有植物菱叶凤仙花的繁育系统及其与同属植物的比较.pdf
《我国特有植物菱叶凤仙花的繁育系统及其与同属植物的比较.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《我国特有植物菱叶凤仙花的繁育系统及其与同属植物的比较.pdf(11页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、第 卷 第 期 西 华 师 范 大 学 学 报(自 然 科 学 版)()年 月.:./.收稿日期:基金项目:国家自然科学基金项目()西华师范大学科研创新团队项目()作者简介:林祎()女硕士研究生主要从事植物生态学研究通信作者:王琼()女博士教授硕士生导师主要从事植物生殖生态学研究:.引文格式:林祎郭银巧王琼.我国特有植物菱叶凤仙花的繁育系统及其与同属植物的比较.西华师范大学学报(自然科学版)():.()():.我国特有植物菱叶凤仙花的繁育系统及其与同属植物的比较林 祎郭银巧王 琼(.西华师范大学.生命科学学院.西南野生动植物资源保护教育部重点实验室四川 南充.中国农业出版社北京)摘 要:菱叶凤
2、仙花()是我国特有植物研究其田间种群的繁育系统并同其他同属植物进行比较有助于阐明该种传粉过程、花部进化以及物种狭域分布的特有原因 通过对菱叶凤仙花田间种群的开花物候、花部特征、传粉者、花粉胚珠比、杂交指数、交配系统特性进行研究发现菱叶凤仙花雄蕊先熟传粉者为三条熊蜂()盗蜜者为短头熊蜂(.)其余访花者为中华蜜蜂()、小豆长喙天蛾()花粉胚珠比约为 杂交指数为 人工授粉实验中不去雄套袋和去雄套袋的坐果率分别为 和 自然授粉、人工异交和人工自交的坐果率分别为、和 通过分析同属植物的繁育系统共性发现包括菱叶凤仙花在内的 种凤仙花属植物均可异交其中 属于高度异交或专性异交为自交亲和自交亲和中有 可以自动
3、自交只有 种凤仙花以自交为主不需要传粉者且无近交衰退 总之菱叶凤仙花是自交亲和的异交植物具有低比率的自动自交能力不存在无融合生殖包括菱叶凤仙花在内的凤仙花属植物大多都以混合式交配系统为主可以更好适应复杂多变的环境关键词:凤仙花属繁育系统花粉胚珠比套袋实验杂交指数混合式交配系统中图分类号:.文献标志码:文章编号:()全世界凤仙花属()物种超过 种中国目前记载有 种其中特有种 种约占全世界的/大部分在西南地区其中四川分布 种 该属植物色泽艳丽花型独特着生方式和部位多样普遍具有较高的观赏价值也吸引了各类型的传粉者被誉为“双子叶的兰花”植物繁育系统是指影响后代遗传组成的所有有性特征包括花形态特征、开放
4、式样、花部寿命、传粉者种类、访问频率和交配系统其中交配系统是核心指居群个体间的交配式样即自交和异交状态的总和 远缘异交的成本较高自交会导致育性衰退因此很多植物倾向于选择异交与自交动态共存的混合式交配机制这利于植物种群在各种环境中生存扩展是植物对时空、传粉媒介、环境及自身的一种折中的适应机制凤仙花属植物的观赏性、入侵性等特性与其繁育系统密切相关 一般异交系花朵的观赏性大于自交系花朵比如小花凤仙花(.)传粉者少具有高度自交的特性其花朵色淡且小而卡佩凤仙花(.)异交系花朵对花部特征的能量投入比同种自交系花朵高出 倍其色泽艳丽花型更大 在物种入侵方面一些自交性较强的凤仙花入侵力更强在入侵早期可以快速产
5、生大量自交后代顺利度过“瓶颈期”因此对入侵种的繁殖性状和繁育系统进行分析可以探明其种群扩散和分布趋势并以此制定相关治理措施 凤仙花繁育系统对物种保护亦有重要意义比如.因生殖力低下和环境变化在自然界面临生存威胁研究这类濒危物种的繁育系统可以探究其致濒机制从而制定相应的保护计划 在病虫 西华师范大学学报(自然科学版):./年害防治方面有研究发现异交机制可能会溶解凤仙花的抗性基因导致病毒感染性增强 总之研究凤仙花繁育系统可以为该属植物的适应性、物种形成机制、多样性的保护维持、外来入侵防控和濒危植物保护等研究提供重要的基础资料目前国内外对凤仙花繁育系统的研究众多但迄今尚未发现对菱叶凤仙花(.)繁育系统
6、以及凤仙花属整体的繁育系统的研究报道 菱叶凤仙花模式产地为峨眉山为四川特有种本文通过测定其田间种群中的花部特征、花期寿命、传粉者种类及行为、花粉胚珠比(/值)、杂交指数()并结合人工授粉实验研究该植物的繁育系统以此对该种进行更好的选种培育 另外人们普遍将凤仙花以异交为主的观点作为共识但 等在 年发现了高度自交的特殊种因此本文期望通过收集并整理国内外已有的凤仙花繁育系统信息验证大部分凤仙花兼性异交的结论并从生境、传粉者等方面解释其产生的原因以期更好了解凤仙花的生活史和进化史探明凤仙花属植物对环境的适应性对其引种驯化、野生资源开发提供参考 材料与方法.研究地点峨眉山位于四川盆地西南边缘是四川凤仙花
7、属植物的分布中心之一 该地最高海拔 复杂多样的地形气候孕育了丰富的动植物资源 海拔 有 种凤仙花分布其中 种为我国特有种 该地气候类型为亚热带湿润季风气候植被类型为常绿阔叶林土壤类型为黄壤 山区云雾较多日照较少雨量较为充沛平均气温为.最热月(月)的平均温度为.最冷月(月)的平均气温为 年均降水量是 .全年降水量的 集中在 月.研究对象菱叶凤仙花分布海拔为 在峨眉山、都江堰等地均有分布多生于河岸石缝、林下、水沟边、山坡路旁等属一年生草本植物叶片菱形或近菱形两面无毛花黄色花期在 月 该植物养护成本低观赏价值高在野外成丛分布绿期长覆盖度高长势均匀花朵明黄色可用来点缀草坪亦可丰富林下景观在城市绿化中具
8、有巨大的潜力 此外因菱叶凤仙花具匍匐型生长的特点还可将其开发为悬垂盆栽类作为室内观赏植物 因而该植物是一种极具开发潜力的野生花卉.研究方法.实验地设置为更好地选育野生种质资源于 年 月将生长在峨眉山中下部(海拔)的野生菱叶凤仙花幼苗 株(高约 且长势相同)带土移栽至山腰(海拔 )原生地点位于林缘和河边移栽地点为农用地周围有农田和人工种植的竹林、板栗树 移栽地中沿水平方向设置 个小区每个小区放置 盆(花盆底面直径 高 )每盆中移栽 株盆间隔 因凤仙花喜阴湿的习性故在实验地上方覆盖了透光度.的遮阳网.花部综合特征及开花物候 月 日 月 日随机挑选 朵花蕾吊牌标记观察开花进程记录花蕾期、雄花期、雌花
9、期同时观测群体花期寿命 另外选取 朵花蕾进行套袋开放后对其传粉通道的长、宽、高蜜距长度花蜜体积等进行测定.访花昆虫及其行为 月 日每天 约 个小时观察 朵花上的传粉者种类、数量和访问频率访问频率为 内昆虫对目标花朵的访问次数 月 日开始选择 朵花蕾进行标记每天早上 进行套袋下午 去袋统计其坐果和结籽情况以此推测其夜间传粉者的存在与否 月 日开始拍摄昆虫访花视频描述其访花行为并用剪映专业版软件逐帧分析视频记录单花访问停留时间.花粉胚珠比的测定 月 日随机采集 朵花蕾测/值:()用解剖针将花药和子房分离将花药放入研钵内磨成 第 卷第 期 林 祎等:我国特有植物菱叶凤仙花的繁育系统及其与同属植物的比
10、较 匀浆全部转移到离心管中定容到 ()将花粉溶液摇匀后用微量加样器(.艾本德(上海)国际贸易有限公司)取 溶液用显微镜观察并统计花粉数每朵花重复 次取平均值并计算 溶液中的花粉总数()用解剖针解剖子房统计单花胚珠数()计算单花/值据 的标准判断繁育系统:/值在.时闭花受精.时专性自交.时兼性自交.时兼性异交.时专性异交.杂交指数 年 月中旬用数显游标卡尺(精确度:.)测 朵花传粉通道的长和宽并观察雄蕊和柱头间的距离 按照 的标准进行杂交系数判断:()花朵直径 记为 ()雌、雄蕊在同一位置记为 否则记为()雄蕊与雌蕊二者同时成熟或雌蕊先熟记为 雄蕊先熟记为 以上三者之和为 值 评判标准为:时繁育
11、系统为闭花授精 时为专性自交 时为兼性自交 时为自交亲和有时需要传粉者 时为异交为主且需要传粉者.人工套袋授粉实验套袋实验于 年 月开始先后选择约 朵花作 组处理(个处理尽量在同一株):处理 去雄套袋即不授粉处理 不去雄套袋处理 人工自交即去雄套袋待花进入雌性期授充足的自株花粉后套袋处理 人工异交即去雄套袋待花进入雌性期授充足的异株花粉后套袋处理 自然授粉 待果实明显膨大和伸长时统计各处理的坐果率、结籽率并计算自交不亲和指数()和自动融合指数()其中人工自交与人工异交的坐果率比值为 值 代表自交亲和在.代表部分自交不亲和.代表允许自动自交和融合生殖.凤仙花属植物繁育系统资料收集以及数据分析以、
12、等为关键词在百度学术、和中国植物志等数据库里搜集凤仙花属繁育系统信息 人工授粉实验数据经 预处理用 进行分析用 检验正态性坐果率不满足正态分布所以采用非参数独立样本检验比较不同处理组间的指标差异显著性结籽率满足正态分布和方差齐性采用单因素方差分析 所有数据以平均值 标准差表示 结果与分析.花部综合特征及开花物候菱叶凤仙花具营养繁殖的能力成簇丛生 株有 朵单花 个花梗上有 朵单花常存在开放时差花梗旁有 枚叶片伴生 单花两侧对称花内包含繁殖器官是典型的雄蕊先熟 花蕾黄绿色蜜距逐渐由弯曲变直(图)刚开花时花药完整不久后花药开裂呈散粉状态为雄性期(图)散粉后雄蕊脱落进入雌性期(图)花内含 枚雌蕊雌蕊接
13、收到花粉后很快受精坐果果实膨大后开裂弹出种子(图)该植物花色明黄无明显气味蜜距细直内含花蜜 传粉通道长为.()宽.?1Fig.1 Flowering process of I.rhombifolia(a)?(b)?(c)?(d)?西华师范大学学报(自然科学版):./年()高.()蜜距长度为.()花蜜体积为.()该植物花期在 月单花寿命为.()其中雄性期寿命为.()雌性期寿命为 .().访花昆虫及其行为菱叶凤仙花的主要访花者为三条熊蜂()、中华蜜蜂()其次为短头熊蜂(.)、小豆长喙天蛾()以及少数蝴蝶等(图)三条熊蜂和中华蜜蜂为数量较多且明显的花粉携带者前者体型较大头部为花粉沉积位具有明显的传粉
14、行为后者体型较小大多为盗粉者少数为次级盗蜜者 短头熊蜂为盗蜜者直接破坏蜜距获取花蜜 小豆长喙天蛾为国内罕见的害虫具有“采花不携粉采蜜不酿蜜”之称其出现可能与外来花卉引种有关外形与蜂鸟相似访花时身体呈飞行姿态悬停在花外仅将长口器伸入花中取蜜访花时间极短据计测其访问过的雌蕊上的花粉落置数发现其传粉效果不明显 三条熊蜂访花停留时间平均为.()中华蜜蜂的访花停留时间为 .()整个实验地中蜂类传粉者(三条熊蜂和中华蜜蜂合计)对标记花朵的访问频率为 .次 ()夜间开放传粉的花其坐果率和结籽率分别为 和 说明存在夜间访花者其种类和传粉行为需进一步调查(a)?(b)?(c)?(d)?2Fig.2 Visito
15、rs of I.rhombifolia.花粉胚珠比菱叶凤仙花单花花粉数量约为 .粒()单花胚珠数量约为.个()因此该植物/值约为 .()据 的标准判断该植物繁育系统属于专性异交.杂交指数菱叶凤仙花的传粉通道宽平均为.加上旗瓣、翼瓣花朵直径明显大于 计为 幼雌蕊被花丝紧紧包被只有雄蕊脱落后才露出来是典型的雄蕊先熟计为 雌雄蕊无明显空间隔离计为 因此菱叶凤仙花的 为 按 的标准判断该植物繁育系统主要为异交需要传粉者.人工授粉实验结果如表 所示:不去雄套袋和去雄套袋后的坐果率分别为 和 表明菱叶凤仙花具有低比率的自动自交能力不存在无融合生殖现象 相比套袋处理人工自交、人工异交和自然授粉显著提高了坐果
16、率()说明缺乏传粉者等媒介时该种无法正常结实 人工异交和人工自交处理后坐果率无显著差异表明该植物自交亲和性较高 相较于自然授粉人工授粉并未显著提高菱叶凤仙花的坐果率可能与实验地传粉者较丰富有关 值为.值为.显示菱叶凤仙花部分自交亲和几乎无自动自交和无融合生殖的现象 除了去雄套袋组所有组的结籽率差异均不显著(.).凤仙花属植物的繁育系统搜集的 种凤仙花在 大凤仙花热点地区均有分布其中印度 种非洲 种东南亚 种喜马拉雅以东 种以及欧美洲 种 有 种凤仙花明确记载了生长在林缘、溪流边等潮湿荫蔽的微生境因此即使 个种的宏观生境不同但相似的微生境使得它们仍具有一定的可比性所有种凤仙花都是需要传粉 第 卷
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 我国 特有 植物 凤仙花 繁育 系统 及其 比较
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【自信****多点】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【自信****多点】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。